单芯电缆耦合电路等效模型及无功损耗影响因素研究

单芯电缆的结构参数和运行环境影响都会导致电缆的无功损耗变化。为了探究单芯电缆结构和运行环境对电缆无功损耗的影响,文中从电缆内部结构出发,建立了电缆等效电路模型。通过分析电缆内部无功损耗形式,研究了单芯电缆在特殊工况下的无功损耗变化情况。结果表明:单端接地电缆内部损耗以容性无功损耗为主;电缆电压等级越高时,输送一定功率的极限传输距离反而越短,并给出了66、110、220、330、500 kV电缆的极限传输距离;电缆内部进水后容性无功损耗会增大10%～30%,电压等级越高或者电缆截面积越大,进水后造成的无功损耗增量越大;电缆无功损耗增量与电缆线芯偏心度的二次方成正比,相同偏心度下,额定载流量大的电缆,无功损耗增量更大。文中的研究成果可用于单芯电缆特殊工况下无功损耗的计算及为无功补偿提供参考。     

电缆线路对城市配网变电站无功影响研究

如今大中型城市电缆线路使用率逐渐升高,但由于电缆线路对地电容大,其广泛使用可能导致负荷低谷时出现容性无功倒送,甚至末端电压升高。为应对该问题,以电缆线路对城市配网变电站无功功率可能造成的影响为研究对象进行了分析。采用青岛电网实际运行参数,运用前推后推法首先对不同负荷下单条电缆出线的电路模型进行了分析。然后在此基础上应用叠加原理对具备多条电缆出线的变电站进行分析。最后得出结论,现有青岛配网运行情况下,电缆线路的增多很难造成无功倒送或者线路末端电压升高的情况,亦无需配置感性无功补偿设备,为城市配电网工程建设提供参考。     

巡检机器人用漏泄通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响EI北大核心CSCD

电缆隧道内的电力电缆会对巡检机器人用漏泄通信电缆产生电磁影响,然而国内外关于该领域的研究尚属于空白,因此根据电缆隧道的实际情况研究了巡检机器人通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响。从电磁场基本理论出发,基于镜像法建立了1种计算电缆隧道内电力电缆线路对通信电缆线路电场干扰的方法,研究了单线电力电缆线路、三相电力电缆线路与通信线路间的容性耦合,并计算分析了单线电力电缆线路和典型布线方式下三相电力电缆线路对通信电缆线路的危险影响,最后以北京某地区一回地下电缆隧道为例,对通信线路感应电流进行了理论分析与现场测试,验证了该方法的正确性。结果表明:单线电力线路对通信线路的容性耦合影响较大,三相电力线路对通信线路的容性耦合影响较单线电力线路有所降低,但均超过国标规定的容许值,因此有必要将通信电缆外皮层进行接地处理,起到静电屏蔽的作用。通过分析两线路间的容性耦合,能够为电缆隧道通信线路的设计提供依据,对电缆隧道机器人巡检自动化的发展提供指导。     

电缆充电功率对轻负荷电网电压和无功平衡的影响分析

相对架空线路,电缆有较大的对地电容效应,在交流电压作用下会产生较大的容性无功功率.在轻负荷方式下,线路产生的容性无功无法消纳,易造成电网电压抬升、甚至越限.以珠三角220 kV松朗站为例,分析轻负荷期间电缆高充电功率对电网的影响.     

风电场出线两端无功电能计量不一致问题分析

近年来,内蒙古自治区风电的大规模接入给电网电能计量带来一定的影响,各风电场均出现线路两端无功电能计量不一致的问题,影响交易双方结算.通过试验研究发现,由于风电场大部分时间处于低负荷运行状态,线路输送功率远远小于线路的自然功率,线路的感性无功功率远小于容性无功功率,线路基本不消耗无功功率,而是输出容性无功功率,因此导致风电场两端无功电量值相差较大.提出了风电场安装无功补偿装置时容量的配置原则.在无功补偿容量配置合理的情况下,只要交易双方划清损耗的归属,便可以实现准确的结算.     

巡检机器人用漏泄通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响

电缆隧道内的电力电缆会对巡检机器人用漏泄通信电缆产生电磁影响,然而国内外关于该领域的研究尚属于空白,因此根据电缆隧道的实际情况研究了巡检机器人通信线路在高压电缆隧道中的容性耦合影响。从电磁场基本理论出发,基于镜像法建立了1种计算电缆隧道内电力电缆线路对通信电缆线路电场干扰的方法,研究了单线电力电缆线路、三相电力电缆线路与通信线路间的容性耦合,并计算分析了单线电力电缆线路和典型布线方式下三相电力电缆线路对通信电缆线路的危险影响,最后以北京某地区一回地下电缆隧道为例,对通信线路感应电流进行了理论分析与现场测试,验证了该方法的正确性。结果表明:单线电力线路对通信线路的容性耦合影响较大,三相电力线路对通信线路的容性耦合影响较单线电力线路有所降低,但均超过国标规定的容许值,因此有必要将通信电缆外皮层进行接地处理,起到静电屏蔽的作用。通过分析两线路间的容性耦合,能够为电缆隧道通信线路的设计提供依据,对电缆隧道机器人巡检自动化的发展提供指导。     

电力系统容性无功及补偿

电力系统供电网络中的输电线路及电缆,在运行中要产生容性无功。由于城网改造配电网络主要由高压电缆组成,高压电缆产生的容性无功严重影响配网的安全经济运行。为解决电力系统容性无功过补问题,我们从电力系统容性无功的产生机理进行分析,找出电力系统容性无功产生的特点及解决办法。结果表明电力系统容性无功功率取决于电网中输电线路及电缆的结构及长度,电网结构确定以后,它的容量相对固定,变化不大。因此对电力系统容性无功的补偿应相对固定并采用分散补偿和集中补偿相结合的原则进行配置。同时针对1 0 kV及35 kV小电流接地系统因接地电容电流增大引起的消弧线圈容量增大,运行可靠性降低问题,研制出了既有感性补偿又能减少接地电容电流的装置Y接电抗器灭弧装置,对它的原理构造,性能进行了介绍。     

长电缆进线对轻载用户的无功影响研究∗

城市电缆线路的广泛应用带来了大量的充电功率,在轻负荷时可能导致电网无功功率倒送。文章介绍了变压器无功平衡计算,采用蒙特卡洛模拟法计算不同条件下电缆线路发生无功倒送的情况并进行分析,最后结合具体算例进行分析研究。     

110kV轻载电缆线路对无功计量的影响

当电缆输电线路处于空载热备用或轻载(使用容量小于额定容量的50%)运行时,线路对地会产生容性充电功率,其大小与电压等级及线路长度成正比。在110 kV电压等级下,电缆线路产生的容性电流会造成电网侧与用户侧电能表对无功电量的计量有较大差异。通过对青海某110 kV电缆输电用户轻载状态下实际用电情况进行分析,发现电缆线路对地电容每个月产生近300万kvar·h无功电量。电缆线路过大的无功补偿造成结算计量点与参考计量点的电能表无功电量有较大差异,从而导致用户每个月产生大量的力调电费。     

电缆架空线混合线路重合闸投切方式

随着电网中电缆架空线混合线路越来越多,混合线路的重合闸装置是否投入运行是摆在运行部门面前的一道难题.文中从系统安全和供电可靠性出发,研究了电力电缆类型、电缆线路敷设方式、电缆线路运行状态等对电缆架空线混合线路重合闸投切的影响,并最终归结到重合闸投切的指导意见上,将理论研究直接服务于电力系统的安全运行.     

多回输电线路下单芯电力电缆护套感应电压和环流计算分析

110kV及以上等级的电缆一般采用单芯结构。为了限制电缆护套上的工频感应电压及环流,往往采用金属护套单端接地或金属护套交叉换位互联两端接地联接形式。理论计算和实际运行经验表明三相交叉互联两端接地均匀分段下电缆护套感应电压和护套环流较小。随着城市电力输电线路和高压电力电缆不断增多,高压电力电缆面临复杂的电磁环境,尤其是多回输电线路下单芯电力电缆护套感应电压和环流偏大,严重影响电力电缆的运行。关于多回输电线路下高压埋地电力电缆护套感应电压和环流的计算和分析,鲜有相关研究报道。本文通过建立电力电缆的护套环流和护套感应电压计算模型,进行了多回输电线路下高压埋地电力电缆护套感应电压和护套环流的实例计算。通过实例分析多回输电线路埋地单芯电力电缆的护套影响。计算分析表明多回输电线路的存在显著增大电缆护套感应和护套环流,与实际测量结果一致。     

三十万千瓦汽轮发电机进相运行问题的研究(Ⅰ)——端部三维涡流电磁场的有限元计算

一、问题的提出随着电力系统的发展,高压输电线路和电缆线路的大量增加,它们相间和相对地间的电容也相应增大,这相当于电力系统中增加了大量的容性负载,它们从电力系统中吸收大量的容性无功功率.当电力系统处于低谷运行时,必将出现感性无功功率过剩,使电力系统中某些枢纽点的电压大大超过规定的上限值,严重影响了电网的质量.长期以来,电力部门一直采用调相机或并联电抗器的方法来吸收剩余的感性无功功率以解决这一问题.这样做,不但设备投资大,而且浪费大量的能源,使用上又有一定的限制.为此,从电网的经济运行角度考虑,电力部门希望在电力系统处于低负荷运行时,发电机处于进相运行状态.然而,在发电机处于进相运行状态时,其端部的漏磁场急剧增大,必将引起端部元件温升过高,严重时会导致绝缘烧坏等现象.为了研究发电机在进相运行状态下端部温升的限制问题,江苏省电力试验研究所和东南大学电气工程系共同承担了这一研究课题.     

电缆线路对铁路10 kV配电所功率因数的影响

铁路10 kV配电所及其馈出的电力贯通线作为重要的铁路电力设施,为铁路沿线各供电设备提供电源,近年来各铁路集团供电部门正在不断地对年久失修的配电所及电力贯通线路进行更新改造。在进行某铁路集团普速铁路小容量10 kV配电所改造设计中,调查发现该所无功补偿装置多年未投入运行,针对配电所功率因数普遍偏高的问题,调查了该铁路集团近年来改造配电所及其馈出线路的现状,阐述了电力电缆的特点,给出了测量配电所功率因数的方法,其次理论分析了电缆容性充电功率对配电所功率因数的影响,最后通过Matlab Simulink模块进行了供电系统的模型搭建,仿真了轻载、中载、重载情况下不同电缆线路使用数量时功率因数的数值。仿真试验结果表明,大面积使用电缆线路是造成配电所功率因数偏高的主要原因,为设计人员在设计类似配电所改造项目时提供了理论支持。     

电缆运行对电力系统电压的影响及其对策

介绍了电力电缆在电力系统电压分析方面的详细模型及其参数计算方法。基于电缆线路的无功充电功率计算,详细分析了电缆运行对电力系统电压的影响。由此提出了采用并联电抗器补偿的措施,以及无功补偿量的计算方法。并提出了并联电抗器的配置原则。     

高压单芯电缆金属护套感应电压仿真计算及最大允许敷设长度研究

提高电力电缆的敷设长度,可以减少中间接头数量,提高系统供电可靠性。文中从高压单芯电缆电气制约、运输制约和敷设制约三方面探究了延长高压单芯电缆最大允许敷设长度的可能性。还分析了,当电缆长度增加,发生雷电过电压入侵和单相接地故障时,金属护套感应过电压的变化情况。研究表明:感应电压允许值为300 V时,感应电压不再是限制电缆敷设长度的主要因素。最后在金属护套感应电压仿真计算、电缆盘公路运输和电缆敷设牵引力计算的基础上,对某变电站电缆线路提出敷设建议。     

复杂运行条件下交联电缆载流量研究

载流量是决定电力电缆经济可靠性最重要的参数。针对城市地下电力电缆电网运行条件复杂化,电缆线路载流量因素难于确定的状况,首次在国内开展了110 kV交联电缆载流量的试验研究,模拟实际条件进行了110kV交联电缆在大埋深、多回路以及在各种负荷状态等条件下的电缆载流量试验。通过试验研究,给出了不同运行条件下电缆载流量,得到了不同敷设形式、负荷状况下电缆的负荷电流、导体温度、表面温度间的关系数据,并对电缆线路载流量的主要影响因素进行了分析。通过研究得到了几种特定敷设条件下电缆载流量试验的数据,给出了电缆线路典型的外部热环境参数参考值。研究结论能够直接用于城市电网的实际运行,并能作为电缆线路设计、优化以及运行时载流量控制的指导数据。     

电力电缆在线诊断技术研究现状

叙述了电力电缆在线诊断技术的研究现状,根据充油电缆或交联聚乙烯电缆、电缆主绝缘、电缆接头及电压等级等不同,电力电缆绝缘老化的诊断技术可分为多种,其中,在线诊断技术不需电缆线路停运即可对电缆进行老化诊断,能真实反映电缆在运行电压下的工况。提出了电力电缆在线诊断技术未来的研究方向。     

兼顾通用性和差异性的20kV电缆网无功配置率优化

提出一种由点及面的建模思路及相关性分析的无功规划方法。该方法从无功平衡的角度将影响无功优化配置率的特性参数分为影响程度小(LI)和影响程度大(MI)的两类,利用LI类特性参数建立20 k V城市电缆网的"点模型";而MI类特性参数则用来对"点模型"进行多维度拓展,使分析工作能较强覆盖不同特性的线路。进而采用相关性分析的方法进行20 k V城市电缆网无功配置率的优化研究,得出适用于不同负荷特性的配变台区的最优无功配置率参考范围,以解决目前对20 k V配电网无功配置率研究不足、指导原则中配置区间过于笼统及缺乏差异性等问题,也避免了针对各线路逐一进行无功优化规划的通用性不足的问题。算例结果说明了该方法的有效性。     

浅谈10kV配网电力电缆运行的有效管理模式

随着城市和配网建设发展,像蜘蛛网般的配电架空线路和柱上设备已经满足不了现代人对城市环境和美观程度的要求。随着电力电缆的应用日益增加,电缆网络的覆盖范围不断扩大,逐渐成为不可替代的电力配网建设主力军,所以加强电力电缆的运行管理已迫在眉睫。阜阳公司在多年的电力电缆运行维护中建立了有效的管理模式和积累了丰富的经验。     

QFQS—200—2型汽轮发电机进相运行试验及计算分析

随着电力系统的不断发展,大容量机组的增加,输电线越来越长,电压等级越来越高;城市配电线路电缆化;负荷高峰时投入的电容器低谷时不切下,使电力系统中容性负荷不断增加.在负荷低谷时就会引起无功过剩,电网电压升高,甚至超过允许值.这将影响用户电气设备的寿命、供电质量和电力系统的经济性.以前所采用的并联电抗器或装设调相机来吸收剩余无功的方法使得设备投资增加.如果用发电机进相运行来吸收无功功率,既可降低系统电压,又不增加附属设备、额外消耗能量,是降压节能、提高电力系统经济效益的有效措施,也是目前重点探讨和研究的课题.